一种热线式明渠测流装置，包括固定装置、传送装置、流速测量装置以及控制系统，其中，所述固定装置是由带有旋钮底座的水平工字型支架和一个带有丝杆结构的竖向支架构成，并将工字型支架横跨在渠道两侧，其上设置有相应的角马来固定水平工字形支架；所述带有丝杆的竖向支架是通过固定板和垫板来固定在水平工字形支架的横向支架上，水平工字形支架的纵向支架上设置有水平仪来确保工字形支架装置保持水平；所述传送装置是整体安装在固定装置的工字形支架和竖向支架上面，由横向步进电机、竖向步进电机、转动皮带、转轮、垫板、螺纹丝杆构成；本测流装置结构简单、测流精度高、省时省力，具有广阔的应用前景。有广阔的应用前景。有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种热线式明渠测流装置
[0001]本技术涉及一种明渠自动测流装置，具体来讲，是一种通过建立探头之间的温差与水流流速的关系式，并利用流速面积法来计算过水断面流量的明渠自动测流装置。
技术介绍
[0002]现有技术：针对本次提出的测流装置，现有相似的测量装置包括断面积分流量计和摆杆式明渠自动测流装置，断面积分流量计装置是利用水流冲击转子转动，转子转动的频率与流速建立对应关系从而进行测流，此装置所使用的转子灵敏度要求高，易受渠道杂质的影响，杂质干扰转子转动，影响测流精度。
[0003]现有技术：摆杆式明渠自动测流装置的主要结构是根据明渠过水断面瞬时流量与测流摆杆摆动角度所拟合的曲线进行测流，这是一种集角度传感器与水位传感器于一体的自动测流装置；此装置存在的问题是测点单一，推算整个断面流量时精度较低，且当渠道处于壅水状态时需要重新推求对应关系，费时费力。
[0004]因此，研发一种避免渠道杂质影响、对水流流态影响较小、测流精度高、适用范围广、价格低廉的自动化测流装置是民用灌区的迫切需要。
技术实现思路
[0005]本技术主要解决的具体技术问题是现有测量装置对水流流场的扰动较大、测点单一、未能测量多个流层、未能实现自动化测流的问题，且避免渠道杂质对测流精度的影响，本技术目的是提供一种热线式明渠自动测流装置。
[0006]为了实现上述目的，本技术采取如下技术方案。
[0007]一种热线式明渠自动测流装置，所采用的测流方法是通过保持加热功率不变，通过测量测温探头和测速探头之间的温度差来换算成过水断面水流流速，再利用流速面积法来测量渠道过水断面流量；所述热线式明渠自动化测流装置，包括固定装置、传送装置、流速测量装置及控制系统。其特征在于：所述固定装置是由带有旋钮底座的水平工字型支架和一个带有丝杆结构的竖向支架构成，将水平工字型支架横跨在渠道两侧，其上设置有相应的角马来固定水平工字形支架，所述带有丝杆的竖向支架通过固定板和垫板来固定在水平工字形支架的横向支架上，水平工字形支架的纵向支架上设置有水平仪来确保工字形支架装置在横纵方向上保持水平。所述传送装置是整体安装在固定装置的工字形支架和竖向支架上面，由横向步进电机、竖向步进电机、转动皮带、转轮、垫板、螺纹丝杆构成；其中，所述横向步进电机是固定在水平工字形支架的纵向支架上，通过与所述转轮相连接；所述纵向步进电机是固定在垫板上，由螺纹丝杆贯穿内部；所述传送皮带与转轮相连接；所述垫板是固定在传送皮带上方；所述垫板、螺纹丝杆、竖向步进电机均安装在竖直支架之间，与横向步进电机、转轮、传送皮带共同构成整个传送装置；所述流速测量装置是由测温探头、测速探头、隔热套筒、传感器基座构成的整体结构；所述测温探头、测速探头是穿过隔热套筒固定在传感器基座上的两个探头；所述隔热套筒与传感器基座相连接；所述传感器基座是
固定在竖向支架上；所述控制系统是安装在水平工字形支架上方，由A/D单片机、GPRS模块及显示屏构成，用于输入指令、读取数据，实现热线式装置的明渠自动测流；本测流装置结构简单、测流精度高、省时省力，具有广阔的应用前景。
[0008]所述的热线式明渠自动测流装置，其特征在于：所述自动测流装置的使用方法是将固定装置中的水平工字形支架放置在渠道两侧，并将竖向支架固定在工字形支架的横向支架上，调整螺纹底座的高度使得整个支架保持水平；利用横向支架下方的水位传感器测量当前水位，并在控制系统划分测量流层；启动步进电机，横向步进电机使得传送皮带转动，从而带动流速测量装置在不同测线处进行测量，竖向步进电机控制丝杆转动，从而带动流速测量装置在不同流层处进行测量，从而使得流速测量装置在不同流层和不同测线处进行多次测量。测流时，利用放置在流场中的具有加热电流的细金属棒来测量流场中的流速，水流流速的变化会使金属棒的温度产生变化，从而引起电信号变化，进而获得流速；利用测速探头温度变化与质量流量之间的关系确立函数关系式，其中：为被测流体的流速， A、B、为常数。随后利用流速面积法来测量渠道过水断面流量。
[0009]上述本专利技术是利用加热金属棒在水流影响下的热量散失与过水断面流速的关系来建立数学模型，最后拟合出一个对应公式来计算过水断面流量，与现有技术相比，此测流装置可以在不同流层和不同测线处进行多次测量，随后利用流速面积法计算过水断面流量，此种方法测流精度更高，且免去了渠道壅水工况下关系式的重新推导，而且避免了渠道杂质的影响。
附图说明
[0010]图1是本技术自动测流装置的机械结构图。
[0011]图2是本技术工字形支架的细节图。
[0012]图3是本技术竖向移动支架的细节图。
[0013]图4是本技术流速测量装置的细节图。
[0014]图5是本技术测流装置的工作原理图。
[0015]图中： 1：旋钮底座；2：横向步进电机；3：传送皮带；4：水位传感器；5：水平工字形支架；6：角马；7：转轮；8：水平仪；9：控制系统；10：固定板；11：竖向支架；12：螺纹丝杆；13：纵向步进电机； 14：垫板；15：传感器基座；16：隔热套筒；17：测温探头；18：测速探头。
具体实施方式
[0016]下面对本技术的具体实施方式作出进一步的详细说明。
[0017]如附图1
‑
附图5所述，实施本技术上述所提供的一种热线式明渠自动测流装置，包括固定装置、传送装置、流速测量装置及控制系统，其中的固定装置是由带有旋钮底座1的水平工字型支架和一个带有丝杆12结构的竖向支架构成，将水平工字型支架横跨在渠道两侧，其上设置有相应的角马6来固定水平工字形支架；其中的带有丝杆的竖向支架通过垫板14和固定板10来固定在水平工字形支架上，水平工字形支架上设置有两个水平仪8
来确保固定装置在横纵方向上保持水平垂直。
[0018]其中的传送装置是整体安装在固定装置的工字形支架和竖向支架上，由横向步进电机2、竖向步进电机13、转动皮带3、转轮7、垫板14、螺纹丝杆12构成；该横向步进电机2是固定在工字形支架的纵向支架上，通过与所述转轮7相连接；该竖向步进电机13是固定在垫板14上，由螺纹丝杆12贯穿内部；其中传送皮带3与垫板14相连接；该垫板14、螺纹丝杆12、竖向步进电机13均安装在竖直支架之间，与横向步进电机2、转轮7、传送皮带3共同构成整个传送装置。
[0019]其中的流速测量装置是由测温探头17、测速探头18、隔热套筒16、传感器基座15构成整体结构；该测温探头17、测速探头18是贯穿隔热套筒16并固定在传感器基座上的两个探头；该隔热套筒16与传感器基座15固定成整体；该传感器基座13是固定在竖向支架上。
[0020]其中的控制系统9是安装在工字形支架的纵向支架上方，由A/D单片机、GPRS模块及显示屏构成，用于输入指令、读取数据，实现热线式装置的明渠自动测流。
[0021]在实施测流时，将固定装置中的水平工字形支架放置在渠道两侧，通过旋钮底座本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种热线式明渠自动化测流装置，包括固定装置、传送装置、流速测量装置及控制系统，其特征在于：所述固定装置是由带有旋钮底座（1）的水平工字型支架和一个带有丝杆（12）结构的竖向支架构成，将水平工字型支架横跨在渠道两侧，其上设置有相应的角马（6）来固定水平工字形支架；所述带有丝杆的竖向支架通过垫板（14）和固定板（10）来固定在水平工字形支架上，水平工字形支架上设置有两个水平仪（8）来确保固定装置在横纵方向上保持水平垂直；所述传送装置是整体安装在固定装置的工字形支架和竖向支架上，由横向步进电机（2）、纵向步进电机（13）、传送皮带（3）、转轮（7）、垫板（14）、螺纹丝杆（12）构成；其中，所述横向步进电机（2）是固定在工字形支架的纵向支架上，通过与所述转轮（7）相连接；所述纵向步进电机（13）是固定在垫板（14）上，由螺纹丝杆（12）贯穿...
【专利技术属性】
技术研发人员：周义仁，李峰，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。